第八章昆虫病原细菌利用
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第八章昆虫病原细菌利用
二、金龟子乳状病芽孢杆菌Leabharlann Baidu
Dutky（1940）报道日本金龟子芽孢杆菌
（B. popilliae）和缓死芽孢杆菌（B. lentimorbus）能引起日本金龟子等幼虫的乳状
病（Milky disease）。二菌所致病情略异，分 别称为Ａ和Ｂ型。其后世界各国从不同金龟子 幼虫分离出乳状病原细菌多种。用金龟子芽孢 杆菌防治日本金龟子是生物防治最典型的例子 之一。第一个日本金龟子芽孢杆菌制剂于1950 年在美国登记，成为美国政府批准的第一个生 物防治制剂。
第八章昆虫病原细菌利用
3、培养繁殖
金龟子芽孢杆菌的芽孢能在寄主体外存活， 营养体也能在人工培养基上生长繁殖，但却不 能在人工培养基上正常地形成芽孢。因此，商 品制剂Doom、Japidemic和Milky Spore都是采 用幼虫活体培养的方法制备的。一般每头幼虫 可产生2-5×109芽孢。近年来，国外试图克隆 编码金龟子芽孢杆菌的杀虫活性蛋白的基因， 并将其导入其它受体菌中进行表达，这为进一 步开发利用此菌提供了新的途径。
第八章昆虫病原细菌利用
第八章昆虫病原细菌利用
（三）潜在病原菌（Potential entomopathogenic bacteria ） 多数为腐生菌，普遍存在于昆虫的消化道 中。由于毒素和酶的产生数量少，难以侵入体 腔内给宿主造成危害。作为寄主的昆虫种类很 多，不是特定昆虫种的病原体。能引起家蚕细 菌性败血病和细菌性肠道病的一些细菌便属于 这一类。
第八章 昆虫病原细菌的利用
昆虫病原细菌的主要类群 金龟子乳状病芽孢杆菌 球性芽孢杆菌 苏云金杆菌
第八章昆虫病原细菌利用
在自然界中，细菌种类繁多，数量大，分 布广泛，其中能使昆虫感染致病的虫生细菌相 当多，昆虫因细菌而引起的疾病称为细菌病。 细菌病有多种，不同的细菌引起的症状 （Sympton）也各不相同，但细菌病有其共同的 特征，即当昆虫感病后，不大活动，食欲减退， 口腔及肛门常有排泄物，病原菌侵入体腔后引 起败血症。死后虫体色加深，一般都有一股臭 味。由于体都软化腐烂，所以通称为软化病。 但软化病不完全是细菌病。
第八章昆虫病原细菌利用
Grub infected with milky disease (left) caused by a bacterium call Bacillus popilliae
第八章昆虫病原细菌利用
Healthy beetle larva (left); larva infected with B. popilliae (right)
第八章昆虫病原细菌利用
一、昆虫病原细菌的主要类群
Bucher（1960）曾按昆虫病原细菌的特性 和致病所需条件如侵染剂量、侵染部位、对寄 主的专化性和作用的特定方式分为：专性病原 细菌、产生晶体的芽孢杆菌、兼性病原细菌和 潜势病原细菌。似可突出产晶体的芽孢杆菌， 但产晶体的苏云金杆菌亦属兼性，兼性病原中 的球形芽孢杆菌中的有毒菌株也能产生晶体。 因此大致可划分为专性、兼性、潜势病原细菌3 类。
第八章昆虫病原细菌利用
●（2）稳定性。菌剂不致因受自然环境影响（如 日光、干燥等）、人工处理、悬浮剂、载体、 贮藏、不同施药方式等而减低杀虫效力；
●（3）残效期长，并有在害虫种群中自然传播的 能力；
●（4）作用迅速； ●（5）有选择性。即对防治对象剧毒，而对植物、
益虫以及哺乳动物等无毒； ●（6）可以大规模生产，经济安全。
第八章昆虫病原细菌利用
Bacillus popilliae
第八章昆虫病原细菌利用
1、侵染 金龟子芽孢杆菌主要通过芽孢感染和传播，
芽孢经口摄入。当幼虫吞食芽孢后，芽孢可以 在肠道中萌发成杆状的营养细胞，营养细胞能 够侵染中肠细胞，随后穿过肠壁进入体腔，并 大量繁殖，使幼虫的血淋巴呈乳状，死亡幼虫 呈乳白色，故又称为乳状病。
第八章昆虫病原细菌利用
三、球性芽孢杆菌
球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)是一种在自
然界广泛分布的芽孢杆菌，大多数菌株对昆虫没有毒性， 但从中发掘出了一些对蚊幼虫有高毒力的菌株。它的毒 效成分在细胞内，不分泌到细胞外的培养液中。因此， 只有昆虫吞食细胞后才显示毒性。迄今已分离到各种球 形芽孢杆菌的菌株近700株，仅有50多个菌株是有毒菌 株。
第八章昆虫病原细菌利用
2、增殖
金龟子芽孢杆菌在体腔中的增殖经历4个时期： ●（1）芽孢萌发期，即所有细菌都是营养细胞； ●（2）营养繁殖期，即90%是营养细胞， ●（3）芽孢形成期，65-70%是营养细胞，17%-28%是
含芽孢的细胞， ●（4）芽孢成熟期，即95%的细菌含芽胞。感染约10-
14d后，被感染的昆虫幼虫死亡。幼虫的死亡原因 还不是很清楚，一般认为是营养物质耗尽，或是存 在稳定毒素，或是氧化酶代谢紊乱。
第八章昆虫病原细菌利用
（四）细菌杀虫剂的特点
自然界中广泛存在能够引起昆虫疾病的病 原细菌，以上介绍的仅是其中的一部分，还有 许多有待进一步探索。但作为一种微生物杀虫 剂，并不是所有病原细菌都可以入选，而应该 具备下列一些基本属性： ●（1）毒力高。菌剂毒力足以压倒害虫的抗病力， 能够稳定可靠地使害虫发病致死；
第八章昆虫病原细菌利用
Bacillus popilliae
第八章昆虫病原细菌利用
（二）兼性病原细菌（Facultative entomopathogenic bacteria ）
是一类可在昆虫体以外的生境中增殖，也 能在人工培养基上正常生长发育的细菌。包括 产孢和不产孢的杆菌。寄主范围较广。细菌在 寄主消化道内增殖，并侵入体腔内，造成寄主 染病死亡。有些种类能产生毒素，如果毒素进 入消化道内，就能引起昆虫中毒。这类细菌包 括引起细菌性中毒病的苏云金杆菌及其变种以 及能引起灵菌败血病的粘质沙雷氏菌等。
第八章昆虫病原细菌利用
（一）专性昆虫病原细菌（Obligate entomopathogenic bacteria） 是一类专性寄生的芽孢杆菌。只能在寄主 细胞中生长繁殖，不能腐生，不能在人工培养 基上正常生长，对特定的寄主昆虫有很强的致 病力，经口容易传染。自然界中寄主范围较窄。
如日本金龟子芽孢杆菌（Bacillus popilliae） 和天幕毛虫芽孢杆菌（Clostridium malacosomae）。前者在另节介绍。
二、金龟子乳状病芽孢杆菌Leabharlann Baidu
Dutky（1940）报道日本金龟子芽孢杆菌
（B. popilliae）和缓死芽孢杆菌（B. lentimorbus）能引起日本金龟子等幼虫的乳状
病（Milky disease）。二菌所致病情略异，分 别称为Ａ和Ｂ型。其后世界各国从不同金龟子 幼虫分离出乳状病原细菌多种。用金龟子芽孢 杆菌防治日本金龟子是生物防治最典型的例子 之一。第一个日本金龟子芽孢杆菌制剂于1950 年在美国登记，成为美国政府批准的第一个生 物防治制剂。
第八章昆虫病原细菌利用
3、培养繁殖
金龟子芽孢杆菌的芽孢能在寄主体外存活， 营养体也能在人工培养基上生长繁殖，但却不 能在人工培养基上正常地形成芽孢。因此，商 品制剂Doom、Japidemic和Milky Spore都是采 用幼虫活体培养的方法制备的。一般每头幼虫 可产生2-5×109芽孢。近年来，国外试图克隆 编码金龟子芽孢杆菌的杀虫活性蛋白的基因， 并将其导入其它受体菌中进行表达，这为进一 步开发利用此菌提供了新的途径。
第八章昆虫病原细菌利用
第八章昆虫病原细菌利用
（三）潜在病原菌（Potential entomopathogenic bacteria ） 多数为腐生菌，普遍存在于昆虫的消化道 中。由于毒素和酶的产生数量少，难以侵入体 腔内给宿主造成危害。作为寄主的昆虫种类很 多，不是特定昆虫种的病原体。能引起家蚕细 菌性败血病和细菌性肠道病的一些细菌便属于 这一类。
第八章 昆虫病原细菌的利用
昆虫病原细菌的主要类群 金龟子乳状病芽孢杆菌 球性芽孢杆菌 苏云金杆菌
第八章昆虫病原细菌利用
在自然界中，细菌种类繁多，数量大，分 布广泛，其中能使昆虫感染致病的虫生细菌相 当多，昆虫因细菌而引起的疾病称为细菌病。 细菌病有多种，不同的细菌引起的症状 （Sympton）也各不相同，但细菌病有其共同的 特征，即当昆虫感病后，不大活动，食欲减退， 口腔及肛门常有排泄物，病原菌侵入体腔后引 起败血症。死后虫体色加深，一般都有一股臭 味。由于体都软化腐烂，所以通称为软化病。 但软化病不完全是细菌病。
第八章昆虫病原细菌利用
Grub infected with milky disease (left) caused by a bacterium call Bacillus popilliae
第八章昆虫病原细菌利用
Healthy beetle larva (left); larva infected with B. popilliae (right)
第八章昆虫病原细菌利用
一、昆虫病原细菌的主要类群
Bucher（1960）曾按昆虫病原细菌的特性 和致病所需条件如侵染剂量、侵染部位、对寄 主的专化性和作用的特定方式分为：专性病原 细菌、产生晶体的芽孢杆菌、兼性病原细菌和 潜势病原细菌。似可突出产晶体的芽孢杆菌， 但产晶体的苏云金杆菌亦属兼性，兼性病原中 的球形芽孢杆菌中的有毒菌株也能产生晶体。 因此大致可划分为专性、兼性、潜势病原细菌3 类。
第八章昆虫病原细菌利用
●（2）稳定性。菌剂不致因受自然环境影响（如 日光、干燥等）、人工处理、悬浮剂、载体、 贮藏、不同施药方式等而减低杀虫效力；
●（3）残效期长，并有在害虫种群中自然传播的 能力；
●（4）作用迅速； ●（5）有选择性。即对防治对象剧毒，而对植物、
益虫以及哺乳动物等无毒； ●（6）可以大规模生产，经济安全。
第八章昆虫病原细菌利用
Bacillus popilliae
第八章昆虫病原细菌利用
1、侵染 金龟子芽孢杆菌主要通过芽孢感染和传播，
芽孢经口摄入。当幼虫吞食芽孢后，芽孢可以 在肠道中萌发成杆状的营养细胞，营养细胞能 够侵染中肠细胞，随后穿过肠壁进入体腔，并 大量繁殖，使幼虫的血淋巴呈乳状，死亡幼虫 呈乳白色，故又称为乳状病。
第八章昆虫病原细菌利用
三、球性芽孢杆菌
球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)是一种在自
然界广泛分布的芽孢杆菌，大多数菌株对昆虫没有毒性， 但从中发掘出了一些对蚊幼虫有高毒力的菌株。它的毒 效成分在细胞内，不分泌到细胞外的培养液中。因此， 只有昆虫吞食细胞后才显示毒性。迄今已分离到各种球 形芽孢杆菌的菌株近700株，仅有50多个菌株是有毒菌 株。
第八章昆虫病原细菌利用
2、增殖
金龟子芽孢杆菌在体腔中的增殖经历4个时期： ●（1）芽孢萌发期，即所有细菌都是营养细胞； ●（2）营养繁殖期，即90%是营养细胞， ●（3）芽孢形成期，65-70%是营养细胞，17%-28%是
含芽孢的细胞， ●（4）芽孢成熟期，即95%的细菌含芽胞。感染约10-
14d后，被感染的昆虫幼虫死亡。幼虫的死亡原因 还不是很清楚，一般认为是营养物质耗尽，或是存 在稳定毒素，或是氧化酶代谢紊乱。
第八章昆虫病原细菌利用
（四）细菌杀虫剂的特点
自然界中广泛存在能够引起昆虫疾病的病 原细菌，以上介绍的仅是其中的一部分，还有 许多有待进一步探索。但作为一种微生物杀虫 剂，并不是所有病原细菌都可以入选，而应该 具备下列一些基本属性： ●（1）毒力高。菌剂毒力足以压倒害虫的抗病力， 能够稳定可靠地使害虫发病致死；
第八章昆虫病原细菌利用
Bacillus popilliae
第八章昆虫病原细菌利用
（二）兼性病原细菌（Facultative entomopathogenic bacteria ）
是一类可在昆虫体以外的生境中增殖，也 能在人工培养基上正常生长发育的细菌。包括 产孢和不产孢的杆菌。寄主范围较广。细菌在 寄主消化道内增殖，并侵入体腔内，造成寄主 染病死亡。有些种类能产生毒素，如果毒素进 入消化道内，就能引起昆虫中毒。这类细菌包 括引起细菌性中毒病的苏云金杆菌及其变种以 及能引起灵菌败血病的粘质沙雷氏菌等。
第八章昆虫病原细菌利用
（一）专性昆虫病原细菌（Obligate entomopathogenic bacteria） 是一类专性寄生的芽孢杆菌。只能在寄主 细胞中生长繁殖，不能腐生，不能在人工培养 基上正常生长，对特定的寄主昆虫有很强的致 病力，经口容易传染。自然界中寄主范围较窄。
如日本金龟子芽孢杆菌（Bacillus popilliae） 和天幕毛虫芽孢杆菌（Clostridium malacosomae）。前者在另节介绍。